(57)【要約】【課題】環状母体５の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部７を設けかつ各仕切り部７の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケット６を有する合成樹脂製の冠形保持器４において、玉軸受に使用している状況で円周方向でのがたを小さく保ったうえで、低温時あるいは高温時における軸受トルクの上昇や異常摩耗の発生を抑制または防止する。【解決手段】各ポケット６を構成する内壁面（各仕切り部７および抜け止め部８の内側面）の径方向に沿う形状を球面とし、かつ、前記内壁面の径方向途中領域に径方向に沿う平坦部９をポケット６内周方向に環状に設けることによって、各ポケット６内における玉３の径方向での変位許容量Ｘ１，Ｘ２を円周方向での変位許容量Ｙ１，Ｙ２より大きく設定した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有する合成樹脂製の冠形保持器であって、
前記各ポケットを構成する内壁面の径方向に沿う形状を球面とし、
かつ、前記内壁面の径方向途中領域に径方向に沿う平坦部をポケット内周方向に環状に設けることによって、各ポケット内における玉の径方向での変位許容量を円周方向での変位許容量より大きく設定したことを特徴とする合成樹脂製の冠形保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に用いられる合成樹脂製の冠形保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の玉軸受に用いる合成樹脂製の冠形保持器は、環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有する構成である（例えば特許文献１参照。）。ポケットは、径方向ならびに軸方向一方へ向けて開放されている。仕切り部の内側面、つまりポケットを構成する内壁面は、球面形状になっており、ポケット内における玉の径方向内外の変位許容量と円周方向両方の変位許容量とは略同じになっている。一般的に、冠形保持器の円周方向がたを小さくするために、ポケット内における玉の円周方向の変位許容量を可及的に小さくする傾向にある。
【０００３】
ところで、玉軸受の軌道輪（外輪や内輪）は、通常、軸受鋼等の金属で形成するため、この金属製の軌道輪と合成樹脂製の冠形保持器とで線膨張係数の差が大きくなっている。このように線膨張係数の差が大きくなっている場合、低温時あるいは高温時において冠形保持器のポケットと玉との間の径方向での変位許容量（すきま）が小さく詰まる。そのため、高温時にはポケットを構成する内壁面の内径側端縁が玉に干渉しやすくなり、一方、低温時にはポケットを構成する内壁面の外径側端縁が玉に干渉しやすくなって、軸受トルクが高くなるとともに、ポケットを構成する内壁面が異常摩耗しやすくなるおそれがある。
【特許文献１】実開平５−３４３１７号（図２、図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、合成樹脂製の冠形保持器において、玉軸受に使用している状況で、円周方向でのがたを小さく保ったうえで、低温時あるいは高温時における軸受トルクの上昇や異常摩耗の発生を抑制または防止することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の合成樹脂製の冠形保持器は、環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有するもので、前記各ポケットを構成する内壁面の径方向に沿う形状を球面とし、かつ、前記内壁面の径方向途中領域に径方向に沿う平坦部をポケット内周方向に環状に設けることによって、各ポケット内における玉の径方向での変位許容量を円周方向での変位許容量より大きく設定したことを特徴としている。
【０００６】
本発明によると、本発明に係る合成樹脂製の冠形保持器を金属製の軌道輪を有する玉軸受に組み込んで使用する状況において、円周方向でのがたを小さく保ったまま、温度の高低変化による玉と冠形保持器のポケットを構成する内壁面との干渉を抑制または防止できる。これにより、振動や騒音の発生を抑制することができて、しかも、軸受トルクの上昇、ならびに冠形保持器の異常摩耗の発生を抑制または防止できるようになる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の合成樹脂製の冠形保持器によると、玉軸受に組み込んで使用する状況で振動や騒音の発生を抑制することができて、しかも、低温時あるいは高温時における軸受トルクの上昇や異常摩耗の発生を抑制または防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
まず、図４および図５を参照して、合成樹脂製の冠形保持器の使用対象となる深溝玉軸受を説明する。図４は、図１の冠形保持器を用いた深溝玉軸受を一部切欠いて示す斜視図、図５は、図４の深溝玉軸受の断面図である。
【００１０】
深溝玉軸受は、外輪１と内輪２との対向間に多数の玉３を介装し、この多数の玉３を冠形保持器４で円周方向略等間隔に保持させた構成である。冠形保持器４は玉３が転がることによって回転案内される玉案内形式とされている。
【００１１】
なお、外輪１、内輪２、玉３は、例えば軸受鋼、浸炭鋼等の金属で形成される。冠形保持器４は、例えばポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂で形成される。
【００１２】
図１から図３を参照して、合成樹脂製の冠形保持器４を詳細に説明する。図１は、冠形保持器の最良の実施形態を示す斜視図、図２は、図１の冠形保持器の一部を展開して径方向から見た図、図３は、図１の冠形保持器の断面図である。
【００１３】
冠形保持器４は、合成樹脂を成形して製作されるものであり、環状母体５の円周ほぼ等配の数箇所に、玉３を嵌入保持するポケット６が設けられている。このポケット６は、径方向から見て略Ｃ字形状になっており、径方向ならびに軸方向一方へ向けて開放されている。
【００１４】
環状母体５の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部７が設けられており、各仕切り部７の間にポケット６が存在している。この仕切り部７の先端側には、抜け止め部８が二股状に設けられている。抜け止め部８の間の凹みには、グリース等の潤滑剤が貯溜される。
【００１５】
ここで、各ポケット６を構成する内壁面（各仕切り部７および抜け止め部８の内側面）の径方向に沿う形状を球面とし、そのうえで、前記内壁面（各仕切り部７および抜け止め部８の内側面）の径方向途中領域に径方向に沿う平坦部９をポケット６内周方向に環状に設けている。
【００１６】
詳しくは、平坦部９は、ポケット６の内周の円周方向全域に設けられており、それによって、ポケット６の中心Ｐを通る放射方向線を中心とする略円筒形状の面となっている。
【００１７】
図６に示すように、平坦部９の径方向幅Ｈは、環状母体５の厚み方向中央から径方向内外に所定量ｗ１，ｗ２ずつ広げた幅とされており、各ポケット７内における玉３の径方向外向きへの変位許容量（すきま）Ｘ１および径方向内向きへの変位許容量（すきま）Ｘ２が、円周方向一方への変位許容量（すきま）Ｙ１および円周方向他方への変位許容量（すきま）Ｙ２よりも大きく設定されている。なお、径方向外向きへの変位許容量Ｘ１と径方向内向きへの変位許容量Ｘ２とは、同じ寸法に設定している。
【００１８】
なお、円周方向の変位許容量Ｙ１，Ｙ２は、冠形保持器４の円周方向がたを小さくするために、従来例（ポケット６を構成する内壁面の径方向に沿う形状を球面にしたもの）と同じに可及的に小さく設定されている。
【００１９】
ここで、平坦部９の径方向幅をＨ、深溝玉軸受の各玉３のピッチ円直径をＰＣＤとしたとき、Ｈ＝０．００３×ＰＣＤの関係を満たすものとすることができる。上記式における定数０．００３は、外輪１および内輪２の素材となる金属と冠形保持器４の素材となる合成樹脂との線膨張係数の差を考慮して決定している。
【００２０】
このような冠形保持器４では、玉案内形式になっているため、基本的に回転動作中には冠形保持器４は外輪１や内輪２に対して当接しないようになっているが、玉３が転がることによって冠形保持器４のポケット６を構成する内壁面に必ず当接する。これに対し、冠形保持器４のポケット６を構成する内壁面に平坦部９を設けることによって深溝玉軸受の玉３群に対する径方向での変位許容量Ｘ１，Ｘ２を可及的に大きくしているから、温度が上昇して熱膨張したときにも、温度が低下して熱収縮したときにも、冠形保持器４と玉３とが干渉しにくくなり、トルク増加や冠形保持器４の異常摩耗の発生を抑制または防止できるようになる。
【００２１】
図６および図７を参照して、上記冠形保持器４を用いる場合の動作を説明する。
【００２２】
上記冠形保持器４を図４や図５に示すように深溝玉軸受に組み込んだ状態において、動作に伴い温度が上昇して高温になると、図６に示すように、外輪１、内輪２、冠形保持器４がそれぞれ熱膨張し、玉３群のピッチ円直径ＰＣＤが大きくなる。このとき、外輪１および内輪２と冠形保持器４との線膨張係数の差により、外輪１および内輪２の各外径および各内径の熱膨張量Δａ１，Δａ２，Δａ３，Δａ４より冠形保持器４の外径および内径の熱膨張量Δａ５，Δａ６が大きくなるので、玉３群に対し冠形保持器４の仕切り部７および抜け止め部８の内径側端縁が接近するものの、すきまが残る状態となり、干渉せずに済む。
【００２３】
一方、動作停止状態で環境温度が低温になると、図７に示すように、外輪１、内輪２、冠形保持器４が熱収縮し、玉３群のピッチ円直径ＰＣＤが小さくなる。このとき、外輪１および内輪２と冠形保持器４との線膨張係数の差により、外輪１および内輪２の各外径および各内径の熱収縮量Δｂ１，Δｂ２，Δｂ３，Δｂ４より冠形保持器４の外径および内径の熱収縮量Δｂ５，Δｂ６が大きくなるので、玉３群に対し冠形保持器４の仕切り部７および抜け止め部８の外径側端縁が接近するものの、すきまが残る状態となり、干渉せずに済む。
【００２４】
このように、本発明の上記実施形態で説明した冠形保持器４を用いる場合、冠形保持器４のポケット６を構成する内壁面に平坦部９を設けたことによって、玉３との円周方向での変位許容量（すきま）Ｙ１，Ｙ２を従来例と同等に維持したうえで、玉３との間の径方向での変位許容量（すきま）Ｘ１，Ｘ２を可及的に大きくできるから、円周方向でのがたを小さく保ったまま、温度の高低変化による玉３と冠形保持器４との干渉を抑制または防止できる。これにより、振動や騒音の発生を抑制することができて、しかも、軸受トルクの上昇、ならびに冠形保持器４の異常摩耗の発生を抑制または防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る冠形保持器の最良の実施形態を示す斜視図
【図２】図１の冠形保持器の一部を展開して径方向から見た図
【図３】図１の冠形保持器の断面図
【図４】図１の冠形保持器を用いた深溝玉軸受を一部切欠いて示す斜視図
【図５】図４の深溝玉軸受の断面図
【図６】図５の深溝玉軸受で高温時における動作説明図
【図７】図５の深溝玉軸受で低温時における動作説明図
【符号の説明】
【００２６】
３…玉
４…合成樹脂製の冠形保持器
５…環状母体
６…ポケット
７…仕切り部
８…抜け止め部
９…平坦部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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